大伙房水庫(kù)輸水工程穿越太子河段鋼管施工

張國(guó)慧　劉志強(qiáng)

摘 要：大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程，管線穿越太子河施工段開(kāi)挖斷面大、坡度陡、施工導(dǎo)流及降排水施工難度較大。施工中采用流水作業(yè)，使各工序有條不紊，并注重鋼管焊接質(zhì)量，保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度，節(jié)約了投資。

關(guān)鍵詞：穿越；鋼管施工；水庫(kù)輸水工程

1 概述

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程第五標(biāo)段，位于遼陽(yáng)境內(nèi)，管線為雙線DN2400PCCP管道安裝，施工段總長(zhǎng)39571.31m。其中穿越太子河鋼管段長(zhǎng)3272.76m。DN2500鋼管單節(jié)長(zhǎng)12m，鋼管基礎(chǔ)為10cm混凝土墊層，20cm混凝土底板，鋼管120度弧基為包角混凝土。汛期太子河水位高程19.75m ，流量3921m3/s。本段全斷面為粉細(xì)砂，邊坡穩(wěn)定性差。

2 水流控制

2.1 施工導(dǎo)流

由于河面較寬且流量較大，采用二期圍堰導(dǎo)流法。過(guò)河施工選擇在春季枯水期進(jìn)行，圍堰按10年一遇洪水設(shè)計(jì)，高2米，頂寬5m，坡比1：1，編織袋裝砂護(hù)坡，底部設(shè)排水溝。填筑前，先清除基底雜物，保證圍堰具有可靠的穩(wěn)定性、牢固性和不透水性，必要時(shí)可在圍堰的兩側(cè)面打樁支撐。

2.2 降排水

本工程經(jīng)多方論證采用管井降水方案。施工前沿開(kāi)挖溝槽一側(cè)打井排水，基坑兩側(cè)設(shè)置明溝，收集基坑和坑壁滲水。管井間距12m，深15～18m，直徑60cm。管井延溝槽單排布設(shè)，每眼井安一臺(tái)潛水泵進(jìn)行抽水。

3 溝槽開(kāi)挖

每個(gè)工作面安排5臺(tái)挖掘機(jī)同時(shí)施工，其中2臺(tái)進(jìn)行上層土剝離，剝離深2m，該土返至施工道路一側(cè)，由推土機(jī)攤平，形成材料堆放及施工操作場(chǎng)地；另外1臺(tái)進(jìn)行溝槽基礎(chǔ)開(kāi)挖，2臺(tái)在堆土區(qū)進(jìn)行倒土。管井降水5天后進(jìn)行開(kāi)挖施工，開(kāi)挖長(zhǎng)度原則上不超出一天的安裝進(jìn)度量。基坑或管溝挖土?xí)r須在溝底留0.2-0.3m厚的土層，待施工管基時(shí)人工清理至設(shè)計(jì)底標(biāo)高。

4 砼施工

溝槽開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，經(jīng)聯(lián)合驗(yàn)收后即可進(jìn)行墊層及混凝土底板施工。管道安裝完成，待管線軸線、標(biāo)高檢驗(yàn)及焊口檢測(cè)合格，經(jīng)階段性驗(yàn)收后方可澆筑包角混凝土。為便于焊接和檢查，在管線每個(gè)接口處預(yù)留寬1.5m，深0.8m工作坑，工作坑位置應(yīng)結(jié)合外包混凝土沉降縫統(tǒng)一考慮。

4.1 施工準(zhǔn)備

首先排除基坑內(nèi)積水，清除坑內(nèi)雜物，然后支立模板，模板縫隙須嚴(yán)密不漏漿。由于溝槽較深，混凝土采用溜槽澆筑，溜槽延溝槽邊坡架設(shè)穩(wěn)定。水泥、砂、石子等原材料經(jīng)檢查符合有關(guān)要求。在施工前須對(duì)施工班組進(jìn)行技術(shù)交底，包括作業(yè)內(nèi)容、特點(diǎn)、數(shù)量、工期、方法、安全，質(zhì)量要求和施工縫設(shè)置等。

4.2 拌和

采用自落式攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間3分鐘。拌制嚴(yán)格按承包人現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室提供并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的混凝土配料單進(jìn)行配料，嚴(yán)禁擅自更改配料單。因混凝土拌和及配料不當(dāng)，或因拌和時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而報(bào)廢的混凝土應(yīng)棄置在指定場(chǎng)地。

4.3 運(yùn)輸

混凝土自攪拌機(jī)中卸出后，人工推手推車(chē)運(yùn)到澆筑地點(diǎn)，卸至溜槽內(nèi)。運(yùn)輸過(guò)程中要防止混凝土離析，水泥漿流失，坍落度變化以及發(fā)生初凝等現(xiàn)象。

4.4 澆筑

基礎(chǔ)清理以及模板安裝等經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，即可進(jìn)行澆筑施工?；炷劣闪锊圻M(jìn)入倉(cāng)面，人工攤鋪振搗。澆筑應(yīng)保持連續(xù)性，振搗要均勻。澆筑后及時(shí)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)。

5 鋼管安裝

5.1 安裝要求

按施工圖紙所示敷設(shè)管道和安裝管節(jié)、配件。管道就位后應(yīng)進(jìn)行加固，防止回填之前管道上浮。管道本身水平傾斜不能超過(guò)準(zhǔn)線50mm，豎向偏離不超過(guò)12mm。在接口位置先挖足夠大的預(yù)留工作坑，以便于對(duì)整個(gè)接口進(jìn)行檢查和測(cè)試。當(dāng)操作工序中斷、停工時(shí)，最后敷設(shè)的管道開(kāi)口端應(yīng)加以封堵，防止異物進(jìn)入。鋼管支墩應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以保證鋼管在安裝過(guò)程中不發(fā)生位移和變形。環(huán)縫焊接除圖紙有規(guī)定者外，應(yīng)逐條焊接，不得跳躍，不得強(qiáng)行組裝。管壁上不得隨意焊接臨時(shí)支撐或腳踏板等構(gòu)件。

5.2 焊接材料要求

焊接材料必須有出廠質(zhì)量證明書(shū)，如出廠時(shí)間與施焊時(shí)間相隔超過(guò)一年，必須重新進(jìn)行試驗(yàn)鑒定，鑒定合格方可使用。焊條、焊劑應(yīng)放置在通風(fēng)、干燥和室溫不低于5℃、相對(duì)濕度不應(yīng)高于70%的專用庫(kù)房?jī)?nèi)，由專人保管。烘焙后的焊條應(yīng)放入100℃～150℃的保溫箱內(nèi)，藥皮應(yīng)無(wú)明顯脫落和裂紋?，F(xiàn)場(chǎng)使用的焊條應(yīng)裝入保溫桶，焊條在保溫桶內(nèi)的時(shí)間超過(guò)4h的，應(yīng)重新烘焙，重新烘焙次數(shù)不能超過(guò)2次。

5.3 焊接

鋼管焊接施工須在風(fēng)速小于8m/s，溫度不低于-5℃，空氣相對(duì)濕度不高于90%的條件下進(jìn)行，夜間施工時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有足夠的照明。鋼管的現(xiàn)場(chǎng)焊縫焊接采用手工埋弧焊。鋼管管壁的對(duì)接為雙面焊接，坡口為機(jī)械加工的單Y型。施焊前，應(yīng)將坡口及其兩側(cè)10～20mm范圍內(nèi)的鐵銹、熔渣、油垢、水跡等雜質(zhì)認(rèn)真清理干凈，直至露出金屬光澤為止，還應(yīng)檢查定位焊質(zhì)量，如有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷均應(yīng)清除。鋼管內(nèi)、外支撐、工卡具、吊耳及其它臨時(shí)構(gòu)件焊接時(shí)，嚴(yán)禁在母材上引弧和熄弧。

5.4 檢驗(yàn)

所有焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合GB/T12469-90《焊接質(zhì)量保證鋼熔化焊接接頭要求及質(zhì)量評(píng)級(jí)》的規(guī)定。對(duì)接焊縫頂部應(yīng)均勻平整，頂高不超過(guò)3mm。如果目檢發(fā)現(xiàn)焊縫面的輪廓不適易于作無(wú)損探傷檢查和噴涂防腐涂料，則應(yīng)對(duì)其研磨使之平整。超聲波為100%，X射線探傷復(fù)驗(yàn)長(zhǎng)度為焊縫全長(zhǎng)的10%。

5.5 鋼管防腐

5.5.1 內(nèi)防腐。鋼管內(nèi)壁涂裝水泥砂漿防腐，DN2500的鋼管防腐層厚度不小于25mm。水泥砂漿防腐應(yīng)在外部回填土全部回填后，并且管道變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行。施工前，應(yīng)先將鋼絲網(wǎng)焊在鋼管內(nèi)壁上，采用機(jī)械式澆筑外加人工抹壓方式襯砌。水泥砂漿內(nèi)防腐施工完成后，應(yīng)立即將管道封堵，終凝后進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不小于7d。防腐層的裂縫寬度不應(yīng)大于0.8mm，沿管道縱向長(zhǎng)度不應(yīng)大于1m；防腐層厚度偏差±3mm，空窩等表面缺陷深度不應(yīng)大于3mm，缺陷面積不應(yīng)大于5cm2；防腐層平整度，以300mm長(zhǎng)的直尺，沿管道縱向貼靠管壁，防腐層表面和直尺間的縫隙應(yīng)小于2mm；防腐層空鼓缺陷每平方米不超過(guò)2處，每處不得大于100cm2。

5.5.2 接口外防腐。鋼管接口外防腐采用鋼管廠家提供的防腐涂料及玻璃絲布。先將鋼管外接口進(jìn)行打磨除銹處理，完成后涂刷第一遍防腐涂料，涂刷前鋼表面必須干燥，要求涂刷量足、不得漏涂，涂刷后立即纏玻璃絲布，搭接寬度20～25mm，與鋼管或PCCP原有防腐涂層搭接寬度40～50mm。纏完后立即再均勻涂刷一層防腐涂料，要求纏兩層玻璃絲布，首層纏繞完畢，反向再纏一層，面上再涂一遍防腐涂料。

6 溝槽回填

回填施工遵守分區(qū)控制的原則，其回填由下到上分為管側(cè)回填區(qū)和一般回填區(qū)。管側(cè)回填區(qū)：系指建基面至管中心高程處的回填區(qū)域?；靥顟?yīng)分層夯實(shí)，壓實(shí)度不小于95%。一般回填區(qū)：垂直對(duì)應(yīng)管頂1.1m以上至原地面及管側(cè)回填區(qū)區(qū)至石籠部分，回填土壓實(shí)度不低于90%。回填采用挖掘機(jī)撒土，人工配合電動(dòng)夯實(shí)機(jī)夯實(shí)?；靥钪凉茼?0cm時(shí)，按設(shè)計(jì)要求回填土工格柵石籠。原地面以上回填30cm預(yù)留沉降量。

7 結(jié)束語(yǔ)

大伙房水庫(kù)輸水（二期）工程管線穿越太子河施工開(kāi)挖斷面大、坡度陡、施工導(dǎo)流及降排水施工難度較大，在施工中首先采用二期圍堰、管井降水等措施保證管線基礎(chǔ)及鋼管安裝在干地進(jìn)行。施工中合理安排進(jìn)度，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，強(qiáng)化每個(gè)作業(yè)過(guò)程、每道工序的控制，對(duì)溝槽開(kāi)挖、基礎(chǔ)墊層及混凝土施工、管線安裝、焊接、探傷檢測(cè)、防腐、回填等工序采用流水作業(yè)，使各工序有條不紊，既保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度，也節(jié)約了投資。

作者簡(jiǎn)介：張國(guó)慧，女，工程師，中國(guó)水利水電第六工程局有限公司。

劉志強(qiáng)，男，高級(jí)工程師，中國(guó)水利水電第六工程局有限公司。